EP2567007A1

EP2567007A1 - Fibrilation apparatus

Info

Publication number: EP2567007A1
Application number: EP11718035A
Authority: EP
Inventors: Jens Weinhold
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2013-03-13
Also published as: CN102869820A; WO2011138261A1; US20130052293A1

Abstract

The invention relates to apparatus for fibrillating ribbons or foils wherein two or more strips each having a multiplicity of projecting fibrillating elements are disposed on the circumference of a fibrillating roll in a uniform distribution. To ensure gentle guidance of the ribbons and foils during fibrillation, the regions on the fibrillating roll between the circumferential strips each exhibit a friction-reducing contact surface.

Description

Vorrichtung zum Fibrülieren Apparatus for fibrillation

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fibrülieren von Bändern oder Folien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for fibrillation of tapes or films according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen zum Fibrülieren von synthetischen Bändern oder synthetischen Folien, die zuvor aus einem thermoplastischen Material extrudiert wurden, sind allgemein bekannt und werden zu Strukturierung der Bänder oder Folien genutzt. Damit lassen sich insbesondere die glatten Oberflächen der Bänder oder Folien mit einer in Längsrichtung ausgeführten Struktur ausbilden. Such devices for fibrillating synthetic tapes or synthetic films previously extruded from a thermoplastic material are well known and are used to pattern the tapes or films. This makes it possible, in particular, to form the smooth surfaces of the strips or foils with a structure that is executed in the longitudinal direction.

Die Fibrillierung wird üblicherweise durch Fibrillierwalzen durchgeführt, wie sie beispielsweise aus der DE 1907 007 AI bekannt sind. Am Umfang der Fibrillierwalzen sind eine Vielzahl von Fibrillierelemente z. B. in Form von Stiften oder Nadeln aufragend befestigt, so dass die Stifte bei Führung der Bänder an der Fibrillierwalze die Bänder durchstoßen und einen je nach Umschlingung der Bänder an der Fibrillierwalze längliche Einrisse in den Bändern erzeugen. Durch Anzahl und Versatz der Stifte oder Nadeln am Umfang der Fibrillierwalze lassen sich so bestimmte Fibrillierstrukturen innerhalb eines Bandes einritzen. The fibrillation is usually carried out by Fibrillierwalzen, as they are known for example from DE 1907 007 AI. At the periphery of the fibrillating are a variety of Fibrillierelemente z. B. in the form of pins or needles towering so that the pins pierce the bands when guiding the bands on the Fibrillierwalze and produce depending on the wrapping of the bands on the Fibrillierwalze elongated tears in the bands. The number and offset of the pins or needles on the circumference of the fibrillating roll allows certain fibrillating structures to be scored within a band.

Bei der bekannten Vorrichtung sind die Fibrillierelemente an Leisten be- festigt, die zu mehreren gleichmäßig am Umfang der Fibrillierwalze angeordnet sind. So bilden sich am Umfang der Fibrillierwalze zwischen den Leisten Oberflächenbereiche aus, an denen die Bänder oder Folie geführt werden. Nun wurde einerseits festgestellt, dass mit zunehmender Dicke der Bänder eine ungewünschte Erhöhung der Zugkräfte eintritt, um das Eindringen und Zerreißen der Bänder zu ermöglichen. Andererseits werden bevorzugt Relativgeschwindigkeiten zwischen der Fibrillierwalze und den Bändern oder der Folie eingestellt, um bestimmte Fibrilliermuster zu erhalten. Insbesondere bei der Herstellung von Grasfasern werden zunehmend synthetische Bänder aus mehreren Materialkomponenten gebil- det, die empfindlich gegenüber Oberflächenreibungen reagieren und zu Schädigungen neigen. In the known device, the fibrillating elements are fastened to strips which are arranged in several uniformly around the circumference of the fibrillating roller. Thus, surface regions form on the circumference of the fibrillating roller between the strips on which the strips or film are guided. Now, on the one hand, it has been found that as the thickness of the bands increases, an undesirable increase in tensile forces occurs to allow penetration and tearing of the bands. On the other hand, relative velocities between the fibrillation roller and the belts or the film are preferably adjusted to obtain certain fibrillating patterns. In particular in the production of grass fibers, synthetic tapes are increasingly being formed from a plurality of material components. det, which are sensitive to surface friction and prone to damage.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Fibrillieren der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass die Bänder oder die Folie zum Fibrillieren auch mit größeren Umschlingungen an der Fibrillierwalze führbar sind. It is therefore an object of the invention to develop a device for fibrillating the generic type such that the tapes or the film for fibrillation are feasible even with larger wraps on the fibrillating.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Fibrillie- ren einer Bänder schar oder einer Folie zu schaffen, mit welcher Fibrillierstrukturen auch mit höheren Relativgeschwindigkeiten erzeugbar sind. A further object of the invention is to provide a device for fibrillating a strip of film or a film, with which fibrillating structures can also be produced at relatively high relative speeds.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Fibrillierwalze in den Bereichen zwischen den Leisten am Umfang jeweils eine reibungsmindernde Kontaktoberfläche aufweist. This object is achieved by a device according to the invention in that the fibrillating roller in each case has a friction-reducing contact surface in the regions between the strips on the circumference.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert. Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the subclaims.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Fibrillierwalze mit hoher Flexibilität einsetzbar ist, um Fibrillierstrukturen in Bändern und Folien herzustellen. Dabei lassen sich die Bänder und die Folien besonders schonend an den Kontaktoberflächen der Fibrillierwalze führen. Ins- besondere bei der Herstellung von Grasfasern hat sich herausgestellt, dass sehr klebrige und elastische Materialien verwendet werden, die besonders empfindlich sind. Um die durch die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fibrillierwalze und den Bändern entstehenden Reibung entgegen zu wirken, lassen sich die Bänder bei einer Teilumschlingung am Um- fang der Fibrillierwalze vorteilhaft über reibungsmindernde Kontaktoberflächen zwischen den Leisten führen. The invention has the particular advantage that the fibrillating roll can be used with high flexibility in order to produce fibrillating structures in strips and films. The tapes and the films can be particularly gentle on the contact surfaces of the Fibrillierwalze lead. In particular, in the production of grass fibers has been found that very sticky and elastic materials are used, which are particularly sensitive. In order to counteract the friction caused by the relative speed between the fibrillation roller and the belts, the belts can be advantageously guided over friction-reducing contact surfaces between the rails during a partial looping around the circumference of the fibrillation roller.

Um einerseits geringe Reibungswerte zu gewährleisten und andererseits einen vorzeitigen Verschleiß der Fibrillierwalze zu vermeiden, ist die Wei- terbildung der Erfindung besonders geeignet, bei welcher die Kontaktoberflächen eine Mehrfachbeschichtung mit mehreren Beschichtungsmaterialien tragen, die aus mehreren sandwichartigen Einzelbeschichtungen gebildet sind. On the one hand to ensure low friction values and on the other hand to avoid premature wear of the fibrillating roller, the Training of the invention particularly suitable, in which the contact surfaces carry a multiple coating with a plurality of coating materials, which are formed from a plurality of sandwich-type individual coatings.

Um die charakteristischen Eigenschaften der Beschichtungsmaterialien über möglichst lange Standzeiten zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt. Hierbei weisen die Einzelbeschichtungen der Mehrfachbeschichtung jeweils eine Mindestschichtdicke von >20 um auf. In order to obtain the characteristic properties of the coating materials over the longest possible service life, the development of the invention is preferably carried out. In this case, the individual coatings of the multiple coating each have a minimum layer thickness of> 20 μm.

Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn eine innere Einzelbeschichtung eine um den Faktor 5 größere Schicht dicke aufweist, als eine äußere Einzelbeschichtung. Damit lassen sich auch gröbere Oberflächenstrukturen des Grundkörpers mit einer ersten Einzelbeschichtung vergleichmäßigen und schützen. It is particularly advantageous if an inner single coating has a larger by a factor of 5 layer thickness than an outer single coating. This makes it possible to even out and protect coarser surface structures of the base body with a first single coating.

Bevorzugt wird dabei das Beschichtungsmaterial der äußeren Einzelbeschichtung durch einen Gleitwerkstoff zur Reduzierung der Reibung und das Beschichtungsmaterial der inneren Einzelbeschichtung durch einen Schutzwerkstoff zur Verschleißminderung gebildet. Preferably, the coating material of the outer single coating is formed by a sliding material to reduce friction and the coating material of the inner single coating by a protective material to reduce wear.

Als Gleitwerkstoff werden vorzugsweise Kunststoffe insbesondere ein PTFE und als Schutzwerkstoff vorzugsweise eine Keramik eingesetzt. Damit sind sehr hohe Be trieb szeiten und insbesondere schonende Bandführungen an der Fibrillier walze ausführbar. The sliding material used is preferably plastics, in particular a PTFE, and preferably a ceramic as the protective material. This means that very high operating times and especially gentle tape guides on the fibrillating roller can be carried out.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden üblicherweise die Fibrillierelemente durch Nadeln gebildet, um eine Fibrillierstruktur zu erzeugen. Um jedoch Riss empfindliche und auch dickere Bänder oder Folien zu fibrillieren, werden vorteilhaft Messerspitzen als Fibrillierelemente eingesetzt, deren Schneiden aufragend angeordnet sind. Zur Herstellung von netzförmigen Fibrillierstrukturen in den Bändern ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die am Umfang der Fibrillierwalze benachbarten Messerreihen mit ihren Messerspitzen versetzt zueinander an den betreffenden Messerleisten gehalten sind. Die Verteilung der Teileinschnitte in den Bändern lässt sich dabei sowohl durch den Abstand der Messerleisten am Umfang der Fibrillierwalze und durch den Abstand der Messerspitzen zueinander beeinflussen. Der Fibrillierwalze ist gemäß einer weiteren Erfindungsvariante ein steuerbarer Antrieb zugeordnet, welcher mit einer Maschinensteuereinheit zur Einstellung vorbestimmter Umfangsgeschwindigkeiten an der Fibrillierwalze verbunden ist. Damit können die bei der Herstellung von Fibrillierstrukturen vorgegebenen Prozessparameter wie beispielsweise das Verstreckverhältnis der Bänder oder Folie unmittelbar genutzt werden, um eine vorbestimmte für den jeweiligen Prozess und das jeweilige Material abgestimmte Umfangsgeschwindigkeit der Fibrillierwalze einzustellen. In the device according to the invention, the fibrillating elements are usually formed by needling in order to produce a fibrillating structure. However, in order to fibrill tear-sensitive and thicker bands or foils, knife tips are advantageously used as fibrillating elements whose cutting edges are arranged towering. For producing net-like fibrillating structures in the bands, the development of the invention is particularly advantageous, in which the rows of knives adjacent to the circumference of the fibrillating roll are held with their knife tips offset relative to one another on the relevant male connectors. The distribution of the partial incisions in the bands can be influenced both by the distance of the male connectors on the circumference of the fibrillation and by the distance of the blade tips to each other. According to a further variant of the invention, the fibrillating roller is assigned a controllable drive, which is connected to a machine control unit for setting predetermined peripheral speeds on the fibrillating roller. Thus, the predetermined in the production of Fibrillierstrukturen process parameters such as the draw ratio of the tapes or film can be used directly to set a predetermined for each process and the respective material matched peripheral speed of the fibrillating.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um Bänder oder Folien nach dem Verstrecken mit einer relativ großen Dicke und einer relativ hohen Materialdehnung zu fibrillieren. The device according to the invention is particularly suitable for fibrillating strips or films after stretching with a relatively large thickness and a relatively high material elongation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Aus- führungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. The device according to the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment with reference to the attached figures.

Es stellen dar: Fig. 1 Schema tisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Extrusionsprozess 1 is a schematic diagram of an embodiment of the device according to the invention in an extrusion process

Fig. 2 schematisch ein Querschnitt des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 3 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 4 schematisch eine Ansicht einer Fibrillierwalze Fig. 5 schematisch eine Querschnittansicht einer Kontaktoberfläche derFig. 2 shows schematically a cross-section of the embodiment of Fig. 1; Fig. 3 shows schematically a plan view of the embodiment of Fig. 1; Fig. 4 shows schematically a view of a fibrillating roller Fig. 5 shows schematically a cross-sectional view of a contact surface of

Fibrillierwalze aus Fig. 4 Fibrillating roller of FIG. 4

Fig. 6 schematisch eine Ansicht einer Messerspitze der Fibrillierwalze der Fig. 4 6 is a schematic view of a blade tip of the fibrillating roller of FIG. 4

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fibrillieren einer Bänderschar in einem Extrusionsprozess schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Gesamtansicht des Extrusionsprozesses, in Fig. 2 in einer Seitenansicht und in Fig. 3 in einer Draufsicht schematisch gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung gilt für alle Figuren, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist. 1 to 3 an embodiment of the device according to the invention for fibrillating a band of ribbons in an extrusion process is shown schematically. In Fig. 1, the embodiment is shown in an overall view of the extrusion process, in Fig. 2 in a side view and in Fig. 3 in a plan view schematically. The following description applies to all figures, insofar as no explicit reference is made to one of the figures.

In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Gesamtansicht eines Extrusionsprozesses gezeigt. Das Ausführungsbeispiel weist eine Extrusionseinrichtung 1 auf, um aus einem thermoplastischen Material eine Folie zu erzeugen. In diesem Beispiel weist die Extrusionseinrichtung 1 einen Extruder 2 auf. Der Extruder 2 ist mit einem Extrusionskopf 3 verbunden, welcher aus einen durch den Ex- truder 2 aufgeschmolzenen thermoplastischen Werkstoff eine Flachfolie 22 extrudiert. In Fig. 1, the embodiment of the device according to the invention is shown in an overall view of an extrusion process. The embodiment comprises an extrusion device 1 for producing a film from a thermoplastic material. In this example, the extrusion device 1 has an extruder 2. The extruder 2 is connected to an extrusion head 3, which extrudes a flat film 22 from a thermoplastic material melted by the extruder 2.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Extrusionseinrichtung 1 auch zwei Extruder aufweisen könnte, um beispielsweise eine zweifarbige Flachfolie oder eine Flachfolie mit unterschiedlichen Polymermaterialien zu extru- dieren. It should be mentioned at this point that the extrusion device 1 could also have two extruders in order, for example, to extrude a two-color flat film or a flat film with different polymer materials.

Dem Extrusionskopf 3 ist ein Kühlbad 4 zugeordnet. Auf der Auslassseite des Kühlbades 4 ist ein Umlenkwerk 5 vorgesehen, um die an der Folie 22 anhaftende Restflüssigkeit durch Umlenkung und Absaugung von der Folie 22 abzunehmen. Hierzu ist das Umlenkwerk 5 üblicherweise mit einer Absaugung kombiniert, die die anhaftende Kühlflüssigkeit des Kühlbades 4 abführt. Um die in der Extrusionseinric tung 1 erzeugte Folie 22 zu einer Schar von Bändern 24 zu zerschneiden, ist dem Umlenkwerk 5 eine Schneideinrichtung 6 nachgeordnet. In der Schneideinrichtung 6 wird die Folie 22 in eine Mehrzahl von einzelnen Bändern 23 mit vorbestimmter Breite zer- schnitten. The extrusion head 3 is associated with a cooling bath 4. On the outlet side of the cooling bath 4, a diverter 5 is provided to remove the adhering to the film 22 residual liquid by deflection and suction of the film 22. For this purpose, the deflection 5 is usually combined with a suction, which dissipates the adhering cooling liquid of the cooling bath 4. In order to cut the device generated in the Extrusionseinric 1 slide 22 to a bevy of bands 24, the cutting mechanism 5 is a cutter 6 downstream. In the cutting device 6, the film 22 is cut into a plurality of individual strips 23 having a predetermined width.

Zum Abzug der Folie 22 bzw. der Bänderschar 24 und zum Verstrecken der Bänder 24 sind mehrere Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 mit angetriebenen Galetten hintereinander angeordnet. Die Bänder 23 werden dabei mit einfacher Umschlingung am Umfang der angetriebenen Galetten der Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 im parallelen Lauf nebeneinander geführt. For deduction of the film 22 and the band of bands 24 and for stretching the bands 24 are several godets 7.1 and 7.2 arranged with driven godets in a row. The bands 23 are thereby guided with simple wrap around the circumference of the driven godets of the godet delivery 7.1 and 7.2 in parallel run next to each other.

Zwischen den Galettenlieferwerken 7.1 und 7.2 ist eine Heizeinrichtung 8 angeordnet. Die Heizeinrichtung 8 könnte beispielsweise durch einen Umluftofen gebildet sein, in welchem die Bänder auf eine Verstrecktemperatur erwärmt werden. Zum Verstrecken der Bänder werden die Galetten der Galettenlieferwerke 7.1 und 7.2 mit einer Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben. Zwischen der Heizeinrichtung 8 und dem zweiten Galettenlieferwerk 7.2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet, die hier als Fibrilliereinrichtung mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet ist. Die Fibrilliereinrichtung 9 weist eine Fibrillierwalze 10 auf, an deren Umfang die Bänder 23 mit einer Teilumschlingung zum Fibrillieren geführt sind. Die Fibrillierwalze 10 wird über einen Elektromotor 25 angetrieben, der über das Steuergerät 26 gesteuert wird. Das Steuergerät 26 ist mit einer Maschinensteuerung 27 gekoppelt, so dass in Abhängigkeit von der durch die Galettenantriebe definierten Produktionsgeschwindigkeit der Bänder eine bestimmte Umfangsgeschwindigkeit der Fibrillierwalze 10 einstellbar ist. So lässt sich zum Fibrillieren die Fibrillierwalze 10 mit einer Umfangsgeschwindigkeit antreiben, die vorzugsweise größer ist als die Produktionsgeschwindigkeit der Bänder 23. Zur weiteren Erläuterung der Fibrilliereinrichtung 9 wird zusätzlich zu dem Fig. 2 und 3 Bezug genommen. In Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Fibrilliereinrichtung 9 und in Fig. 3 eine Draufsicht der Fibrilliereinrichtung 9 gezeigt. Between the Godet 7.1 and 7.2 a heater 8 is arranged. The heating device 8 could be formed for example by a convection oven, in which the bands are heated to a stretching temperature. To stretch the bands, the godets of the godet delivery 7.1 and 7.2 are driven with a speed difference. Between the heating device 8 and the second godet delivery 7.2 the device according to the invention is arranged, which is characterized here as Fibrilliereinrichtung by the reference numeral 9. The fibrillating device 9 has a fibrillating roller 10, on the circumference of which the belts 23 are guided with a partial looping for fibrillation. The fibrillating roller 10 is driven by an electric motor 25, which is controlled by the control unit 26. The control unit 26 is coupled to a machine controller 27, so that a certain peripheral speed of the fibrillating roller 10 can be set in dependence on the production speed of the belts defined by the godet drives. Thus, for fibrillation, the fibrillating roller 10 can be driven at a circumferential speed, which is preferably greater than the production speed of the belts 23. For further explanation of the Fibrilliereinrichtung 9 is taken in addition to the Fig. 2 and 3 reference. FIG. 2 shows a side view of the fibrillation device 9 and FIG. 3 shows a plan view of the fibrillation device 9.

Die Fibrillierwalze 10 trägt mehrere am Umfang gleichmäßig verteilte Leisten 28, die jeweils eine Vielzahl von aufragenden Fibrillierelementen 29 aufweisen. In diesem Fall sind die Fibrillierelemente 29 durch Messerspitzen 30 gebildet. Jede Messerspitze 30 enthält eine Schneide, die in Drehrichtung der Fibrillierwalze 10 ausgerichtet sind. Dieser Aufbau wird nachfolgend noch näher erläutert. The fibrillating roller 10 carries a plurality of circumferentially uniformly distributed strips 28, each having a plurality of upstanding Fibrillierelementen 29. In this case, the fibrillation elements 29 are formed by blade tips 30. Each blade tip 30 includes a blade that is oriented in the direction of rotation of the fibrillation roller 10. This structure will be explained in more detail below.

An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die Fibrillierelemente 29 an der Fibrillierwalze 10 alternativ auch durch emporragende Nadeln ge- bildet sein können, die an den Leisten 28 verteilt gehalten würden. It should be expressly mentioned at this point that the fibrillating elements 29 on the fibrillating roller 10 can alternatively also be formed by protruding needles which would be held distributed on the strips 28.

Auf der Zulauf seite der Bänder 24 ist der Fibrillierwalze 10 eine Justiereinrichtung 14 zugeordnet. Die Justiereinrichtung 14 weist eine Mehrzahl im Wesentlichen vertikal ausgerichteter Führungsstifte 15 auf, die an ei- nem Träger 16 gehalten sind. Die Führungsstifte 15, die alternativ auch durch frei drehbare Führungsrollen an vertikalen Achsen ausgebildet sein könnten, ragen jeweils zwischen zwei benachbarten Bändern 23 der Bänderschar 24. Die Führungsstifte 15 sind in ihrem Außendurchmesser derart bemessen, dass die Bänder 23 ohne wesentlichen Freiraum zwischen zwei benachbarten Stiften 15 geführt sind. Der die Führungsstifte 15 tragende Träger 16 ist in einer Führungsschiene 17 gehalten und lässt sich innerhalb der Führungsschiene 17 quer zur Laufrichtung der Bänder 23 verschieben. Durch Verschiebung des Trägers 16 lassen sich die Bänder 23 der Bänderschar 24 relativ zur Lage der Messerspitzen 30 am Umfang der Fibrillierwalze 10 verstellen. Insbesondere können somit symmetrische Einschnitte durch die Messerspitzen 30 in den Bändern 23 realisiert werden. Insbesondere können dadurch Mindestabstände an den Randbereichen in den Bändern gewährleistet werden. Um eine definierte Umschlingung der Bänderschar 24 am Umfang der Fibrillierwalze 10 zu erhalten, sind zwei Führungswalzen 20.1 und 20.2 vorgesehen, die den Zulauf und den Ablauf der Bänderschar 24 führen. Nach dem Fibrillieren und Verstrecken werden die Bänder 23 einer Kräuseleinrichtung 12 und einer Aufwickeleinrichtung 18 zugeführt. Die Kräuseleinrichtung 12 sowie die Aufwickeleinrichtung 18 weisen mehreren Texturiermittel 13 und Aufwickelstationen 19 auf, um die Bänder einzeln oder zu mehreren zu texturieren und zu Spulen aufzuwickeln. Über eine Führungseinrichtung 11 lassen sich hierzu die Bänderschar 24 vereinzeln oder in Gruppen zusammenführen. On the inlet side of the bands 24 of the fibrillation roller 10 is associated with an adjusting device 14. The adjusting device 14 has a plurality of substantially vertically aligned guide pins 15, which are held on a support 16. The guide pins 15, which could alternatively be formed by freely rotatable guide rollers on vertical axes, each project between two adjacent bands 23 of the band of bands 24. The guide pins 15 are dimensioned in their outer diameter such that the bands 23 without substantial clearance between two adjacent pins 15 are performed. The carrier 16 carrying the guide pins 15 is held in a guide rail 17 and can be displaced transversely to the running direction of the belts 23 within the guide rail 17. By moving the carrier 16, the bands 23 of the band of bands 24 can be adjusted relative to the position of the blade tips 30 on the circumference of the fibrillating roller 10. In particular, symmetrical cuts can thus be realized by the blade tips 30 in the belts 23. In particular, this allows minimum distances to be ensured at the edge regions in the bands. In order to obtain a defined looping of the band of bands 24 on the circumference of the fibrillating roller 10, two guide rollers 20.1 and 20.2 are provided, which guide the inlet and the outlet of the band of bands 24. After fibrillation and stretching, the belts 23 are fed to a crimping device 12 and a take-up device 18. The crimping device 12 and the winding device 18 have a plurality of texturing means 13 and winding stations 19 in order to texturize the strips individually or in several and to wind them into coils. By means of a guide device 11, the band of ribbons 24 can be singulated or combined into groups for this purpose.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Extrusionsprozess wird ein Grasgarn hergestellt, das in einem Weiterverarbeitungsprozess bereits direkt zu einem Kunstrasen verarbeitet werden könnte. Grundsätzlich ist die dort verwendete Fibrilliereinrichtung 9 auch in anderen Extrusionsprozessen einsetzbar, in welchen beispielsweise eine Folie fibrilliert werden muss. In the extrusion process shown in Fig. 1, a grass yarn is produced, which could already be processed in a further processing process directly to an artificial turf. In principle, the fibrillation device 9 used there can also be used in other extrusion processes in which, for example, a film has to be fibrillated.

Um eine möglichst schonende Führung der Bänder am Umfang der Fibrillierwalze 10 zu ermöglichen, sind am Umfang jeweils zwischen den Leisten 28 reibmindernde Kontaktoberflächen 32 gebildet. Zur Erläuterung ist in Fig. 4 die Fibrillierwalze 10 des vorgenannten Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Fibrillierwalze 10 weist mehrere Leisten 28 auf, die gleichmäßig am Umfang der Fibrillierwalze 10 angeordnet sind. Zwischen den Leisten 28 sind am Umfang der Fibrillierwalze 10 mehrere reibmindernde Kontaktoberflächen 32 ausgebildet. Die sich zwischen den Leisten 28 erstreckenden Kontaktoberflächen 32 der Fibrillierwalze 10 weisen eine Mehrfachbeschichtung 33 auf. Um an den Kontaktoberflächen 32 eine möglichst reibungsarme und beständige Führung der Bänder zu ermöglichen, ist die Mehrfachbeschichtung 33 vorzugsweise aus mehreren Einzelschichten gebildet, die sandwichartig übereinander angeordnet sind. In Fig. 5 ist eine Querschnittansicht einer typischen Mehrfachbeschich- tung 33 schematisch gezeigt. Die Mehrfachbeschichtung 33 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine innere Einzelbeschichtung 34.1 und eine äußere Einzelbeschichtung 34.2 gebildet, die sandwichartig übereinander angeordnet sind. Hierbei ist die innere Einzelbeschichtung 34.1 unmittelbar auf der Beschichtungsoberfläche 36 des Mantels 35 der Fibrillier walze 10 aufgebracht. Die innere Einzelbeschichtung 34.1 ist mit einer Schichtdicke S_: aufgetragen. Oberhalb der inneren Einzelbeschichtung 34.1 ist eine äußere Einzelbeschichtung 34.2 mit einer Schichtdicke S₂ aufgetra- gen. Die äußere Einzelbeschichtung 43.2 weist einen Gleitwerkstoff als Beschichtungsmaterial auf, so dass die unmittelbar den Bändern zugewandte Kontaktoberfläche 32 durch die Materialeigenschaften des Gleitwerkstoffes bestimmt sind. Das Beschichtungsmaterial der inneren Einzelbeschichtung 34.1 wird dagegen durch einen Schutzwerkstoff gebildet, welcher eine Verschleißschutzschicht gegenüber dem Mantel 35 der Fibrillierwalze 10 darstellt. So wird als Schutzwerkstoff bevorzugt eine Keramik verwendet, die unmittelbar auf die Beschichtungsoberfläche 36 des Mantels 35 aufgetragen wird. Derartige Keramikwerkstoffe lassen sich beispielsweise als eine Plasmabe Schichtung auftragen. Die Grenzflä- che der inneren Einzelbeschichtung 34.1 zur äußeren Einzelbeschichtung 34.2 ist in diesem Ausführungsbeispiel grob strukturiert, so dass sich im Betriebszustand nach Abnutzung des Gleitwerkstoffes in der äußeren Beschichtung 34.2 eine Mischoberfläche einstellt, die durch Flächenanteile des Gleitwerkstoffes und Flächenanteile des Schutzwerkstoffes gebildet ist. Eine derartige Führungsfläche besitzt den besonderen Vorteil, dass die Bänder oder Folie reibungsarm und verschleißbeständig geführt werden können. Als Gleitwerkstoff werden üblicherweise Kunststoffe verwendet, wobei sich die PTFE-Kunststoffe (Teflon) insbesondere zur Führung von Bändchen als besonders vorteilhaft herausgestellt haben. In order to enable the gentlest possible guidance of the bands on the circumference of the fibrillating roller 10, friction-reducing contact surfaces 32 are formed on the circumference in each case between the strips 28. For explanation, the Fibrillierwalze 10 of the aforementioned embodiment is shown in Fig. 4 in a perspective view. The Fibrillierwalze 10 has a plurality of strips 28 which are arranged uniformly on the circumference of the Fibrillierwalze 10. Between the strips 28, a plurality of friction-reducing contact surfaces 32 are formed on the circumference of the fibrillation roller 10. The contact surfaces 32 of the fibrillating roller 10 extending between the strips 28 have a multiple coating 33. In order to enable the bands of the bands 32 to be guided with as little friction as possible and to be stable, the multiple coating 33 is preferably formed from a plurality of individual layers, which are sandwiched one over the other. FIG. 5 schematically shows a cross-sectional view of a typical multiple coating 33. The multiple coating 33 is formed in this embodiment by an inner single coating 34.1 and an outer single coating 34.2, which are sandwiched one above the other. Here, the inner single coating 34.1 is applied directly to the coating surface 36 of the shell 35 of the fibrillating roller 10. The inner single coating 34.1 is applied with a layer thickness S _: . Above the inner single coating 34.1, an outer single coating 34.2 with a layer thickness S _{2 is} applied. The outer single coating 43.2 has a sliding material as coating material, so that the contact surface 32 directly facing the belts is determined by the material properties of the sliding material. On the other hand, the coating material of the inner single coating 34.1 is formed by a protective material, which represents a wear protection layer with respect to the jacket 35 of the fibrillating roller 10. Thus, as a protective material preferably a ceramic is used, which is applied directly to the coating surface 36 of the shell 35. Such ceramics can be applied, for example, as a Plasmabe layering. The boundary surface of the inner single coating 34.1 to the outer single coating 34.2 is roughly structured in this embodiment, so that in the operating state after wear of the sliding material in the outer coating 34.2 adjusts a mixing surface, which is formed by surface portions of the sliding material and surface portions of the protective material. Such a guide surface has the particular advantage that the bands or film can be performed friction and wear resistant. As a sliding material usually plastics are used, with the PTFE plastics (Teflon) have been found to be particularly advantageous especially for the leadership of ribbons.

In einem Ausführungsbeispiel der Fibrillierwalze wurde der Mantel 35 zunächst mit einer Plasmabe Schichtung mit einem Keramikwerkstoff in einer Schichtdicke S_: mit ca. 0,3 mm aufgetragen. Anschließend wurde eine PTFE-Beschichtung mit einer Schichtdicke S₂ von ca. 0,04 mm sand- wichartig über die Keramikschicht aufgetragen. Hierbei hat sich bei der Kombination zwischen einem äußeren Gleitwerkstoff und einem inneren Schutzwerkstoff ein Verhältnis der Schichtdicken als besonders günstig herausgestellt, bei welcher die innere Einzelbeschich tung 34.1 um den Faktor 5 größer ist als die äußere Einzelbeschichtung 34.2 (S^xS.,). In one embodiment of the fibrillating roll, the jacket 35 was first applied with a plasma coating with a ceramic material in a layer thickness S _: about 0.3 mm. Subsequently, a PTFE coating with a layer thickness S ₂ of approx. 0.04 mm sand- wich applied over the ceramic layer. Here, in the combination between an outer sliding material and an inner protective material, a ratio of the layer thicknesses has proved to be particularly favorable, in which the inner Einzelbeschich device 34.1 by a factor of 5 is greater than the outer single coating 34.2 (S ^ xS.,).

Wie aus der Darstellung in Fig. 4 weiter hervorgeht, tragen die Leisten 28 eine Vielzahl von Messerspitzen 30, die als eine Messerreihe an der Leiste 28 mit Abstand nebeneinander aufragend gehalten sind. Jede der Messerspitzen 30 enthält eine Schneide 31, die in umlaufender Richtung der Fibrillierwalze 10 ausgerichtet ist. Als Beispiel ist in Fig. 6 eine Ansicht einer der Messerspitzen 30 dargestellt. Die Messerspitzen 30 sind an der Messerleiste 28 gehalten, wobei die Leiste 28 in einer Nut der Fibrillierwalze 10 angeordnet ist. Die Messerspitze 30 ist dreieckförmig mit einer aufragenden Spitze ausgebildet. An einer Seite der Messerspitze 30 ist die Schneide 31 angeschliffen, die sich bis zur Spitze hin erstreckt. Die Schneide 31 ist in Umlaufrichtung der Fibrillierwalze 10 ausgerichtet, so dass sie bei Drehung der Fibrillierwalze in ein Band eindringt und einen in Abhängigkeit von der Umschlingung des Bandes endlichen Teileinschnitt erzeugt. As is further apparent from the illustration in Fig. 4, the strips 28 carry a plurality of blade tips 30, which are held as a row of blades on the bar 28 at a distance next to each other towering. Each of the blade tips 30 includes a blade 31 which is oriented in the circumferential direction of the fibrillation roller 10. As an example, a view of one of the blade tips 30 is shown in FIG. The knife tips 30 are held on the male connector 28, wherein the strip 28 is arranged in a groove of the fibrillation roller 10. The knife tip 30 is triangular shaped with a towering tip. On one side of the blade tip 30, the cutting edge 31 is ground, which extends to the tip. The cutting edge 31 is oriented in the direction of rotation of the fibrillating roller 10, so that it penetrates into a band upon rotation of the fibrillating roller and produces a part incision which is finite as a function of the wrapping of the band.

Die Anordnung der Messerspitzen 30 und der Leisten 28 können dabei derart gewählt werden, dass unterschiedliche Fibrilliermuster entstehen. So sind parallele Anordnungen von Messerspitzen und versetzte Anord- nungen von Messerspitzen möglich. The arrangement of the blade tips 30 and the strips 28 can be selected such that different Fibrilliermuster arise. Thus, parallel arrangements of knife tips and staggered arrangements of knife tips are possible.

Zum Fibrillieren wird die Fibrillierwalze 10 vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit betrieben, die um 20 % bis 60 % schneller ist, als eine Abzugsgeschwindigkeit der Bänder. Durch die geringen Schnittwi- derstände der Messerspitzen 30 beim Fibrillieren lassen sich somit relativ geringe Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den Bändern und der Fibrillierwalze einhalten. Die geringen Einschnittwiderstände beim Fibrillieren sind zudem besonders geeignet, um sehr elastische Bänder und sehr dicke Bänder mit einer gleichmäßigen Fibrillierstruktur zu versehen. So hat sich insbesondere bei der Herstellung von Grasgarnen die erfindungsgemäßen Vorrichtung bewährt. Durch die sehr guten Gleiteigenschaften der Kontaktoberflächen 32 am Umfang der Fibrillier walze 10 konnten auch elastische und klebrige Materialen sogar mit Relativge- schwindigkeiten fibrilliert werden. Bänder, die vorzugsweise durch Koextrusion erzeugt werden, mit Dicken im Bereich von 150 um bis 500 um konnten vorteilhaft fibrilliert werden. Die Dehnungen der Bänder können dabei Werte von oberhalb 50 % aufweisen. So lassen sich elastische Bänder mit einer Dehnung von bis 75 % noch sicher fibrillieren. For fibrillation, the fibrillation roller 10 is preferably operated at a peripheral speed which is 20% to 60% faster than a take-off speed of the belts. Due to the low cutting resistances of the blade tips 30 during fibrillation, relatively small differences in speed between the belts and the fibrillating roller can thus be maintained. The low incision resistance during fibrillation is also particularly suitable for providing very elastic bands and very thick bands with a uniform fibrillation structure. Thus, the device according to the invention has proven particularly in the production of grass yarns. Due to the very good sliding properties of the contact surfaces 32 on the circumference of the fibrillating roller 10, even elastic and sticky materials could even be fibrillated with relative speeds. Tapes, preferably produced by coextrusion, with thicknesses in the range of 150 μm to 500 μm, could be advantageously fibrillated. The strains of the bands can have values of more than 50%. Thus, elastic bands with an elongation of up to 75% can still be safely fibrillated.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist grundsätzlich geeignet, um alle herkömmlichen Bänder und Folien aus thermoplastischen Materialien zu fibrillieren. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Extrusionskopf 3 durch ein Monofilextrusionswerkzeug ersetzt wird, so dass unmittelbar bei der Ex- trusion eine Vielzahl von Einzelbändern erzeugt werden. In diesem Fall wird die in Fig. 1 dargestellte Schneideinrichtung entfallen. Insoweit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch besonders geeignet, um einzeln erzeugte Bänder nach einem Verstrecken zu Fibrillieren. Hierbei sind ins- besondere hohe Belegungsdichten der Teileinschnitte in den Einzelbändern möglich. Durch die Justierung können selbst kleine Mindestabstände am Rand der Bänder sicher eingestellt und eingehalten werden. Als Materialien haben sich insbesondere die Polymertypen PP, LLDPE, HDPE oder PA bewährt. The device according to the invention is basically suitable for fibrillating all conventional tapes and films of thermoplastic materials. In the embodiment shown in FIG. 1, it is also possible for the extrusion head 3 to be replaced by a monofilament extrusion tool, so that a large number of individual strips are produced directly during the extrusion. In this case, the cutting device shown in Fig. 1 is omitted. In that regard, the device according to the invention is also particularly suitable for individually produced bands after stretching to fibrillate. In particular, high occupation densities of the partial cuts in the individual strips are possible here. Due to the adjustment, even small minimum clearances at the edge of the bands can be set and maintained safely. In particular, the polymer types PP, LLDPE, HDPE or PA have proven to be suitable materials.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Extrusionseinrichtung 1 extrusion device

2 Extruder 2 extruders

3 Extrusionskopf 3 extrusion head

4 Kühlbad 4 cooling bath

5 Umlenkwerk 5 diversion

6 Schneideinrichtung 6 cutting device

7.1, 7.2 Galettenlieferwerk 7.1, 7.2 Galettenlieferwerk

8 Heizeinrichtung 8 heating device

9 Fibrilliereinrichtung 9 fibrillation device

10 Fibrillierwalze 10 fibrillating roller

11 Führungseinrichtung 11 guide device

12 Kräuseleinrichtung 12 crimping device

13 Texturiermittel 13 texturing agent

14 Justiereinrichtung 14 adjustment device

15 Führungsstift 15 guide pin

16 Träger 16 carriers

17 Führungsschiene 17 guide rail

18 Aufwickeleinrichtung 18 take-up device

19 Aufwickelstation 19 winding station

20.1, 20.2 Führungswalze 20.1, 20.2 guide roller

21 Führungsnut 21 guide groove

22 Folie 22 foil

23 Einzelband 23 single band

24 Bänderschar 24 band of bands

25 Elektromotor 25 electric motor

26 Steuergerät 26 control unit

27 Maschinensteuerung 27 Machine control

28 Messerleiste 28 male connector

29 Fibrillierelement 29 fibrillating element

30 Messerspitze 30 knife point

31 Schneide Kontaktoberfläche Mehrfachbeschichtung Einz elbe Schichtung Mantel 31 cutting edge Contact surface Multiple coating Single same layering coat

Beschichtungsoberfläche coating surface

Claims

Patentansprüche claims

1. Vorrichtung zum Fibrillieren von Bändern oder Folien mit ei- ner Fibrillierwalze (10), die am Umfang mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Leisten (28) aufweist, an denen jeweils eine Vielzahl von aufragenden Fibrillierelementen (29) befestigt sind, 1. A device for fibrillating tapes or foils with a fibrillating roller (10), which has a plurality of strips (28) arranged in a uniformly distributed manner on the circumference, to each of which a multiplicity of rising fibrillating elements (29) are fastened,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Fibrillierwalze (10) in den Bereichen zwischen den Leisten the fibrillating roller (10) in the areas between the strips

(28) am Umfang jeweils eine reibungsmindernde Kontaktoberfläche (32) aufweist. (28) each having a friction-reducing contact surface (32) on the circumference.

Vorrichtung nach Anspruch 1, Device according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Kontaktoberflächen (32) eine Mehrfachbeschichtung (33) mit mehreren Beschichtungsmaterialien tragen, die aus mehreren sandwichartigen Einzelbe Schichtungen (34.1, 34.2) gebildet sind. the contact surfaces (32) carry a multiple coating (33) with a plurality of coating materials, which are formed from a plurality of sandwich-type individual layers (34.1, 34.2).

Vorrichtung nach Anspruch 2, Device according to claim 2,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Einzelbeschichtungen (34.1, 34.2) der Mehrfachbeschichtung (33) jeweils eine Mindestschichtdicke (S^ S₂) von > 20 um aufweisen. the individual coatings (34.1, 34.2) of the multiple coating (33) each have a minimum layer thickness (S ^ S ₂ ) of> 20 μm.

Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, Device according to claim 2 or 3,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

eine innere Einzelbeschichtung (34.1) eine um den Faktor 5 größere Schichtdicke (S_:) aufweist als eine äußere Einzelbeschichtung (34.2). an inner single coating (34.1) has a layer thickness (S _:) greater by a factor of 5 than an outer single coating (34.2).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 5. Device according to one of claims 2 to 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial der äußeren Einzelbe Schichtung (34.2) durch ein Gleitwerkstoff zur Reduzierung der Reibung und das Beschichtungsmaterial der inneren Einzelbeschich- tung (34.1) durch ein Schutzwerkstoff zur Verschleißminde- rung gebildet sind. characterized in that the coating material of the outer individual layering (34.2) is formed by a sliding material for reducing the friction and the coating material of the inner individual coating (34.1) by a protective material for reducing wear.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6. Apparatus according to claim 5,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

der Schutzwerkstoff durch eine Keramik und der Gleitwerk- Stoff durch ein Kunststoff insbesondere ein PTFE gebildet sind. the protective material is formed by a ceramic and the Gleitwerk- material by a plastic, in particular a PTFE.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Device according to one of claims 1 to 6,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Fibrillierelemente (29) durch Nadeln oder durch Messerspitzen (30) gebildet sind, deren Schneiden (31) aufragend angeordnet sind. the fibrillating elements (29) are formed by needles or by knife tips (30) whose cutting edges (31) are arranged towering.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8. Apparatus according to claim 7,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Messerspitzen (30) benachbarten Leisten (28) am Umfang der Fibrillierwalze (10) versetzt zueinander an den betreffenden Leisten (28) gehalten sind. the knife tips (30) adjacent strips (28) on the circumference of the fibrillation roller (10) offset from each other on the respective strips (28) are held.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Device according to one of claims 1 to 8,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

der Fibrillierwalze (10) ein steuerbarer Antrieb (25) zugeordnet ist, welcher mit einer Maschinensteuereinheit (27) zur Einstellung vorbestimmter Umfangsgeschwindigkeiten an der Fibrillierwalze (10) verbunden ist. the fibrillating roller (10) is associated with a controllable drive (25), which is connected to a machine control unit (27) for setting predetermined peripheral speeds on the Fibrillierwalze (10).